• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2006년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.173-174
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• 2006

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.37-44
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• 2016

Optical fiber temperature sensing systems have incomparable advantages over traditional electrical-cable-based monitoring systems. However, the fiber optic interrogators and sensors have often been rejected as a temperature monitoring technology in real-world industrial applications because of high cost and over-specification. This study proposes a multiplexed fiber optic temperature monitoring sensor system using an economical Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR) and Hard-Polymer-Clad Fiber (HPCF). HPCF is a special optical fiber in which a hard polymer cladding made of fluoroacrylate acts as a protective coating for an inner silica core. An OTDR is an optical loss measurement system that provides optical loss and event distance measurement in real time. A temperature sensor array with the five sensor nodes at 10-m interval was economically and quickly made by locally stripping HPCF clad through photo-thermal and photo-chemical processes using a continuous/pulse hybrid-mode laser. The exposed cores created backscattering signals in the OTDR attenuation trace. It was demonstrated that the backscattering peaks were independently sensitive to temperature variation. Since the 1.5-mm-long exposed core showed a 5-m-wide backscattering peak, the OTDR with a spatial resolution of 40 mm allows for making a sensor node at every 5 m for independent multiplexing. The performance of the sensor node included an operating range of up to $120^{\circ}C$, a resolution of $0.59^{\circ}C$, and a temperature sensitivity of $-0.00967dB/^{\circ}C$. Temperature monitoring errors in the environment tests stood at $0.76^{\circ}C$ and $0.36^{\circ}C$ under the temperature variation of the unstrapped fiber region and the vibration of the sensor node. The small sensitivities to the environment and the economic feasibility of the highly multiplexed HPCF temperature monitoring sensor system will be important advantages for use as system-integrated temperature sensors.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.71-77
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• 2018

현재 설치된 광섬유의 문제를 모니터링 하는데 가장 널리 사용되는 방법은 Optical Time Domain Reflectometer(OTDR)이다. OTDR는 FTTx 네트워크를 테스트하기 위해 설계된 계측기이며, 전송 손실 및 접속 손실과 같은 광섬유의 물리적 특성을 평가한다. OTDR을 이용하여 광로상의 문제점을 정확히 파악하기 위해서는 Spatial resolution을 높이는 것이 중요하다. 펄스폭이 두 반사체 사이의 거리 두 배보다 작을 때는 두 반사체에서 반사되는 신호는 상호간에 겹침 없이 반사되므로 반사되는 신호의 구분이 가능하지만 펄스폭이 두 반사체 사이의 거리 두 배보다 클 때에는 두 반사 펄스가 겹쳐져 반사되는 신호가 구분되지 못한다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해서 본 논문에서는 초 분해능 알고리즘을 적용하여 Spatial resolution 향상 방법을 제안하였으며, 시뮬레이션 결과, 초 분해능 알고리즘 적용 시에 분해능이 향상 되어 이벤트 구간을 더 정밀하게 분석할 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권5호
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• pp.413-421
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• 2018

We propose a novel methodology based on the multiplication function to improve the signal-to-noise ratio (SNR) for vibration detection in a phi optical time-domain reflectometer system (phi-OTDR). The extreme-mean complementary empirical mode decomposition (ECEMD) is designed to break down the original signal into a set of inherent mode functions (IMFs). The multiplication function in terms of selected IMFs is used to determine a vibration's position. By this method, the SNR of a phi-OTDR system is enhanced by several orders of magnitude. Simulations and experiments applying the method to real data prove the validity of the proposed approach.

• 한국통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.335-346
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• 1987

光纖維 內에서 後方散亂을 일으키는 주된 要因은 光纖維 構成物質의 密度 不均一과 코어變化에 의해 發生하는 Rayleigh散亂이다. 이 後方散亂에 의해 發生하는 後方散亂 光電力은 optical time domain reflectometer로 檢出할 수 있다. O.T.D.R. 시스템으로 檢出한 後方散亂 光電力은 光纖維 길이에 따른 電力減衰情報와 光纖維 코어의 直徑變化에 관한 情報들을 포함하고 있다 따라서 本 論文에서는 avalanche photodiode의 飽和狀態를 除去할 수 있는 2$\times$2fiber directional coupler와 S/N比를 增加시키는 gated integrato와 timing control circuit를 첨가하여 O.T.D.R. 시스템을 構成하였으며, 構成한 O.T.D.R 시스템으로 後方散亂 光電力을 檢出하여 光纖維 內 코어의 直徑變化를 測定하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.367-372
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• 2016

외부 지역에서 침투하는 외부침입자에 대한 침입탐지를 위한 기초적인 연구 수행을 위하여 광섬유 ROTDR (Rayleigh Optical Time Domain Reflectometer) 센서를 설계 및 기초 연구를 수행하였다. 외부침입자를 탐지하기 위한 센서는 침입 탐지판을 제작하여 모래 속에 매설하여 실내에서 모형을 설치하여 침입탐지 실험을 수행하였다. ROTDR센서의 신호 분석은 검출정도에 따른 신호의 특성을 분석하였다. 광섬유 ROTDR 센서는 크게 20kg, 40kg, 60kg, 그리고 80kg 등의 무게별로 4등급으로 구분하여 넓은 영역에 걸쳐 외부 침입자를 감시하기 위한 장거리용을 사용하였다. 결과 본 논문에서의 광섬유 센서는 사회중요 기반시설의 외부침입자 감시용 실시간 모니터링의 응용에 가능함을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권11호
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• pp.19-28
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• 2003

CCOTDR (complementary correlation optical time domain reflectometer)의 dynamic range는 사용된 코드의 길이와 평균 횟수에 따라 증가한다. OTDR의 전체 측정 시간이 제한된 경우에는 코드 길이를 늘이게 되면 평균 횟수를 줄여야 한다. 이와 같은 관계 때문에 코드 길이가 일정 이상 증가하면 dynamic range의 증가 정도가 어느 이상 커지지 않는다. 본 논문에서는 전체 측정 시간이 제한된 경우에 단일 펄스를 사용한 측정 방법에서 1회 측정에 걸리는 시간과 코드를 사용한 측정 방법에서 1회 측정에 걸리는 시간을 비교하였다. 이를 바탕으로 코드를 길게 해서 dynamic range를 개선시기는 데에 한계가 있음을 보였고, 길이가 짧으면서 최대 dynamic range를 달성할 수 있는 코드 길이를 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권5호
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• pp.415-422
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• 2004

교량과 각종 건물을 비롯한 대형 토목 구조물에서 발생하는 수 mm의 변위를 한 개의 광섬유로 간편하게 측정하기 위하여 광커넥터에서 반사가 굽힘 손실에 의하여 변하는 현상을 이용한 새로운 다중화된 광섬유 변위센서를 제안하고 실험하였다. 한 쌍의 광커넥터 양끝에서 반사광의 신호차이가 두 광커넥터 사이에서 발생한 굽힘 변위에 의해서 달라지는 것을 Optical Time Domain Reflectometer로 측정하여 선형으로 그 변화가 측정되는 변위센서를 만들고, 이 센서 4개를 직렬형으로 배열하여 여러 지점의 변위를 동사에 측정이 가능한 다중화 센서 시스템을 구성하고 실험하였다. 그 결과 이 변위센서를 이용하면 4개 지점에서 각각 최대 6 mm까지의 변위를 6%의 오차범위 내에서 0.9942의 선형성을 가지고 변위를 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.896-902
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• 2000

Crack detection technique for concrete structures has been developed in this study,. The technique utilizes OTDR(Optical Time Domain Reflectometer) method that is widely used in the field of optical engineering. At present, some techniques, such as the naked eye inspection, inspection by crack gauge, ultra sonic detection and os on, are used for crack detection. However, these are not economical and are often time-consuming works. This method employs a common optical fiber as a means of crack detection. Th optical fiber is fully attached to concrete surface, and a crack on concrete could be detected to synchronize with the crack on optical fiber. The experimental verification was performed for concrete beams and the intial crack on the beam was detected under cracking force.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1509-1513
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• 2009

The research of applying reinforced retaining wall due to support the land pressure that given from train's load has been accomplished actively in domestic area. After the retaining wall has been installed, the collapse or partial destruction that generated by effect of train's vibration and repetitive load of train may be induced. Accordingly in the period of using this, the sufficient durability should be guaranteed and years of durability are one hundred and as these are longer than road structure's, the technique that introduced to wall and monitor the long-term strain is necessary. In this paper, the optical fibre is induced vertically to the reinforced retaining wall and after the subsistence of optical fibre is confirmed, the early strain that applied to optical fibre after insertion is monitored. Before and after the concrete placing, damage feasibility of optical fibre is measured by using OTDR(Optical Time Domain Reflectometer) and after concrete is cultivated, the early strain induced to optical fibre is measured by application of BOCDA (Brillouin Correlation Domain Analysis) system.